题目内容

4．如图2014年12月28日，2014“坎普杯”第五届凤凰山山地自行车挑战赛，在深圳市宝安区凤凰山森林公园举行，运动员张新参加了这次比赛，如图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：
 车架材料 碳纤维
 车架材料体积/cm3 2500
 车架质量/kg 4.5
 整车质量/kg 10
 单轮接触面积/cm3 4
（1）求碳纤维车架的密度；
（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；
（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求在此过程中他的骑行功率．

分析 （1）从表中数据可知碳纤维车架的质量和体积，利用密度公式即可求得其密度；
（2）地面所受的压力等于车子和运动员的重力，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求地面受到的压强．
（3）根据运动员骑着一辆山地自行车在平直公路上匀速行驶，先判断出运动员克服阻力所做的功W，再用公式P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：（1）碳纤维车架的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2500×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.8×103kg/m3；
（2）运动员的质量约为70kg，
地面所受的压力：
F=G=mg=（10kg+70kg）×10N/kg=800N；
地面受到的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}×2}$=1×106Pa．
（3）运动员的质量约70kg，运动员与车的总重力：
G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N；
骑自行车克服阻力所做的功：
W=Fs=0.02G×6×103m=0.02×800N×6×103m=96000J
功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{96000J}{10×60s}$=160W；
答：（1）碳纤维车架的密度1.8×103kg/m3；
（2）比赛中的山地自行车对地面的压强1×106Pa；
（3）他的骑行功率160W

点评 本题考查质量、重力、压力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．还要知道从表中提取有用的信息．

练习册系列答案
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14．如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为25N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为（　　）
A．1B．62.5C．50%D．80%
15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完善（要求滑片向左移动时灯泡变暗）．
（2）小东同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V．
（3）于是，小东开始向该方向移动滑片，移动一小段停下后，发现小灯泡不亮了．见状小东立即断开开关检查电路．使灯恢复了正常亮度，此时电压表示数恰好为2.5V．
（4）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大．
12．如图1为一个平衡的杠杆，左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球，右端为钩码，将气针头插入篮球中，气球膨胀，此时杠杆如图2，下列分析不正确的是（　　）
A．图2中，气球的体积越大，它受到的浮力也越大
B．图1中，杠杆左右两边受拉力的力臂相等
C．图2中，杠杆的左端上翘是因为气球受到的浮力变大
D．实验过程中，杠杆左端所挂物体的总重始终不变
19．小李同学在百米赛跑时，在前8s内加速跑完了36m，接着保持8m/s的速度跑完全程，则他百米赛跑的成绩是16s．百米赛跑的平均速度6.25m/s．春天到了，学校院内的桃花盛开了，同学们在很远的地方就能闻到花香，这是扩散现象，这个现象说明了分子在不停地做无规则运动．
9．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程序不同的长木板．

（1）实验中，应该用弹黄测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据同学们学过的二力平衡知识，就可以知道滑动摩擦力的大小．
（2）分析甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小有关．
（3）顺利完成甲、乙两次实验后，在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，为了用现有的器材顺利完成实验，应采取的措施是：先将丙试验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较．
16．在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能变小（选填“变大”、“变小”或“不变”），物资在加速下落过程中，重力势能转换为动能．
13．晓威用图甲所示的电路做“探究电流与电压的关系”的实验．

（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在B（选填“A”或“B”）端，晓威检查电路连接正确，闭合开关，电流表无示数．可是无论怎样移动滑片，电压表示数接近电源电压，你认为发生故障的原因可能是电阻断路．
（3）清除故障后，调节滑片P记录电压电流值，其中有一组数据如图丙所示，请填在下表中．
 电压U/V 0.5 1.0 1.5 
 电流I/A 0.06 0.1 0.14 
分析表中数据，可得出的结论是：在导体电阻一定时，电流与电压成正比．
（4）同组的小蔷实验后分析实验数据得出电阻R1的大小，R1的阻值是9.75Ω．
14．日常生活中，因为有光的存在，我们可以看到五彩斑斓的世界，感叹大自然的神奇．下列有关光学知识说法错误的是（　　）
A．拍照时，为了全身进入镜头中，摄影师应缩短镜头，远离拍摄者
B．漫反射的光线杂乱无章，不遵循光的反射定律
C．人配戴凹透镜可以矫正近视眼
D．烈日树影下有很多个圆形的光斑，是由于光的直线传播引起的

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